Vis enkel innførsel

dc.contributor.advisorSteinert, Martin
dc.contributor.authorSolberg, Fredrik Samdal
dc.date.accessioned2019-12-02T15:00:18Z
dc.date.available2019-12-02T15:00:18Z
dc.date.issued2019
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11250/2631314
dc.description.abstractI 2016 utgjorde hjerte- og karsykdommer 31% av alle dødsfall på verdensbasis, og hypertensjon er blant de viktigste årsakene til disse. Det har derfor blitt forfektet at høyt blodtrykk skal vurderes som et problem av dimensjoner, og ikke bare en sykdom. Samtidig anslås det at nesten alle tidlige dødsfall forårsaket av hjerte- og karsykdommer kunne vært forhindret ved bedre fysiologisk monitorering. Dette gjør forbedringer av dagens fysiologiske sensorer til en vital del i bedringen av helse rundt om i verden. Til tross for dette er de fleste av dagens blodtrykksmålere basert på en 100 år gammel teknikk, og brukervennlighet regnes som den viktigste faktoren for at den fremdeles ikke er utbredt utenfor legens kontor. Dette prosjektet tar seg dermed som mål om å utvikle en blodtrykksmåler som er behagelig og praktisk, samtidig som den estimerer blodtrykk nøyaktig og ofte. I utviklingsprosessen er både ny og etablert forskning undersøkt og analysert. Gjennom dette har detektering av fysiologiske responser fra den pulserende radiale arterien og huden pekt seg ut som interessant av både fysiologiske og historiske grunner, samtidig som det gir muligheter for å undersøke lite utforskede blodtrykksrelasjoner. I utviklingen av sensorløsningen er ’wayfaring-modellen’ brukt, og en rekke ulike fysiologiske sensorer er designet, utviklet og testet. Den praktiske erfraringen og de empiriske bevisene fra de ulike prototypene har sammen med relatert teori vist at flere av de testede prinsippene komplementerer hverandre gjennom deteksjon av separate mekanismer beslektet til blodtrykk. En miniatyrisert sensor med mulighet for m°aling av fotopletysmografi, tonometri, ballistokardiografi, elektrodermal aktivitet, hudtemperatur og puls CO-oksimetri er derfor utviklet. Basert på innledende brukertesting har sensoren vist seg å være både komfortabel og praktisk i bruk. Nøyaktigheten og muligheten for kontinuerlige målinger er derimot ikke testet. Dette utgjør dermed en naturlig fortsettelse av prosjektet, hvor kvantifisering av hvordan de ulike sensorelementene påvirker blodtrykksestimater, samt identifikasjon av hvilke parametere som er uviktig, står sentralt. Selv om den endelige prototypen ikke er fullstendig testet diskuteres ulike aspekter rundt dens nøyaktighet, i tillegg til potensielle forbedringer som kan vurderes for fremtidige designiterasjoner.
dc.description.abstractIn 2016, cardiovascular diseases represented 31% of all deaths worldwide. Hypertension is considered one of the main contributors to the burden of cardiovascular diseases, and it has been championed that an elevated blood pressure should not be considered a disease, but a problem of magnitude. At the same time, it is estimated that almost all premature deaths caused by cardiovascular diseases are preventable by improved physiological monitoring. This makes better blood pressure monitoring a major target for improved health and wellbeing worldwide. However, the cuff-based measurement technique introduced more than 100 years ago is still the mainstay of today’s measurement devices, and its usability is viewed as a major factor impeding user acceptance outside the physician’s office. This project is therefore focused on the design and development of a sensor system for wearable blood pressure monitoring that is both comfortable and convenient, in addition to ensuring accurate blood pressure predictions and allowing for frequent measurements. To do so, a broad range of novel and established blood pressure-related research are explored and assessed. Based on this, the detection of physiological responses from the arterial pulse and the skin above the radial artery is found to be advantageous for both physiological and historical reasons, and, at the same time, enabling for investigation of understudied blood pressure-related mechanisms. In the development of the sensor solution, the ’wayfaring model’ is employed, and a number of different physiological sensors are designed, developed, and tested. From the practical experience and empirical evidence gained from the prototypes and their related literature, it is found that many of the detected responses contain information of separate physiological mechanisms linked to blood pressure, and thus complement each other well. A miniaturized sensor solution comprising photoplethysmography, tonometry, ballistocardiography, electrodermal activity, skin temperature, and pulse CO-oximetry is therefore developed, and preliminary user tests suggest that the final prototype is both convenient and comfortable. Its accuracy and potential for frequent measurements are, however, yet to be validated. Validation, therefore, forms a natural starting point in the continuation of the project, and it is considered to be indispensable to quantify how the different sensor elements affect the precision of estimates as well as to identify which of the parameters that do not have significant effects on the predictions. However, although the final prototype is yet to be validated, different aspects regarding its accuracy are discussed, together with potential improvements for future design iterations.
dc.languageeng
dc.publisherNTNU
dc.titleDesign and Development of Wearable Blood Pressure Monitoring Device
dc.typeMaster thesis


Tilhørende fil(er)

FilerStørrelseFormatVis

Denne innførselen finnes i følgende samling(er)

Vis enkel innførsel